典型岩石和土的Skempton系数特征

在理论分析和试验研究基础上,主要探讨了具有典型代表性的岩石和土(砂岩、粘土、重塑土)在饱和非排水状态下、在不同围压下和不同加载率下Skempton系数的变化规律以及发生这种规律的基本原因。提出了对结构性较强的孔隙介质,必须加以考虑水的压缩性的基本观点,这种研究对三峡库区岩体和土体的力学特性和坝基及堤防施工具有重要的指导意义。

气液两相水平管流分层——段塞流型转换机制研究

本文根据Stokes溃坝理论 ,提出了一个新的物理模型。通过对段塞单元的稳定性进行分析得出段塞保持稳定的临界液面高度值 ,从而得出分层流向段塞流转换的条件 ,并分析了液体粘度、管径大小对流型转换条件的影响。

尾矿库渗流场计算的改进有限元法

在传统的变动网格法基础上,提出了尾矿库渗流场的改进有限元分析方法。该方法与变动网格法的区别在于,具体计算时将整个坝体作为渗流区域,不需要首先假定自由液面,只需要假定逸出点的高程;网格划分可对整个坝体进行,只是在渗流逸出点附近要细化网格尺寸;在迭代过程中不用考虑渗流区域内的网格调整,只需对逸出点附近的网格进行局部修正。计算结束后得到的渗流场孔隙水压力为零的各点的连线即为浸润线。工程实例进一步验证了该方法的正确性。

水坝抗震分析的两种有限元模型比较

以一种实际的芯墙堆石水坝的抗震问题为例 ,比较了把水当作压力边界仅研究坝体的有限元模型和把水、坝体、地基作为一个系统的有限元模型的计算结果 ,分析指出 :把水处理成压力边界的作法实际上弱化了问题的液 -固动力耦合特性 ,不能得到最危险的状态 ;而把水 -坝体

石佛寺水库坝址工程地质问题评价及处理

主要对石佛寺水库坝址工程地质条件进行了分析研究,结合水工建筑物的工况,对坝址存在工程地质问题进行分析评价,并提出了可行的工程处理措施。

三峡大坝左厂房3#坝段坝基渗流场与应力场耦合分析

介绍了岩土分析软件 FL AC3.3 中建立在多孔介质渗流理论基础上的固液耦合方法的基本原理与求解过程。通过对三峡大坝左岸厂房 3#坝段坝基渗流场与应力场的耦合分析 ,探讨了基岩孔隙压力对大坝和基础应力与位移的影响 ,并对坝基内设置不同防渗、排水设施时岩体应力、变形及渗流场分布特征进行了研究。

曼维莱高液限粘土作芯墙筑坝材料研究

高液限粘土受含水率的影响较大,一般作为填筑料,施工不宜压密,容易造成"弹簧土"现象,进而造成粘土芯墙坝或均质土坝的湿陷开裂,甚至进一步破坏的可能。结合喀麦隆南部曼维莱水电站工程,探讨利用残积高液限粘土作为粘土芯墙坝筑坝材料的可用性。

三分螺旋折流板的疏液结构对立式冷凝器性能的影响

为了改进立式冷凝器的性能,对强化凝结传热性能的三分螺旋折流板疏液结构形式进行了试验研究.试验立式冷凝器采用公用壳体可置换芯体结构,比较分析了6件三分螺旋折流板芯体和1件弓形折流板芯体的壳侧凝结换热性能.结果表明:三分螺旋折流板立式冷凝器的壳侧换热系数是弓形折流板方案壳侧换热系数的1.48~2.65倍,其中最佳的双头变角度带挡液堰方案的壳侧换热系数比弓形折流板壳侧换热系数平均提高了144.4%;单头变角度方案壳侧换热系数比单头定角度方案壳侧换热系数平均提高25.47%;双头变角度方案壳侧换热系数比单头变角度方案壳侧换热系数平均提高15.74%;带挡液堰方案壳侧换热系数比不带挡液堰方案壳侧换热系数平均提高6.37%.

高尾矿坝的有效应力地震反应分析

基于目前尾矿坝分析方法存在的不足,为研究高尾矿坝的动力稳定性和抗液化能力,系统地提出了高尾矿坝的有效应力地震反应分析方法。在工程地质勘察、静动力试验和静力有限元分析的基础上,采用不排水有效应力和排水有效应力法两种地震反应有限元分析方法,探讨高尾矿坝在地震过程中和地震后的孔隙水压力的产生、扩散和消散规律及其加速度、动应力和孔隙水压力的响应值。分析结果表明:坝体内应力均为压应力,其应力水平均小于1.0,安全系数均大于1.0,坝体内每个单元的抗液化安全系数大于1.5。同时,坝体的抗震性能和抗液化能力明显增强,坝顶部液化区的范围和深度大大地减小。

立式螺旋折流板冷凝器内制冷剂流型和换热特性的数值模拟

通过数值模拟对比研究单、双头变角度三分螺旋折流板与变间距弓形折流板立式冷凝器的凝结换热性能。建立了设有挡液堰和疏液缺口的三分螺旋折流板立式冷凝器和弓形折流板立式冷凝器的模型,利用Fluent软件的混合模型模拟了蒸汽在上述不同立式冷凝器内的速度、压力及凝结液的分布情况。模拟结果表明,双头变角度三分螺旋折流板立式冷凝器能够有效提高凝结换热系数,其平均换热系数可比弓形折流板方案提高35.7%,且挡液堰与疏液缺口能够有效排液,防止凝结液被蒸汽流夹带,克服了传统立式冷凝器的水平弓形折流板不能有效疏液的局限。

大坝变形监测自动化中的几个问题

指出了大坝变形监测系统中自动化监测与人工观测方法的差异,对引张线自动监测系统的构建方法进行了论述;通过分析说明了试图采用双向引张线监测垂直位移尚不可取;分析表明,引张线端点外延将明显降低引张线准直系统的精度,长的引张线应避免采用端点外延布置;采用相对测量方法、配合双金属管标的液体静力水准系统是一种灵活、简便的高精度垂直位移自动化监测系统;分析比较测斜仪和垂线的精度表明,试图利用测斜仪来取代垂线的想法是不可行的。

阶梯溢流坝面坡度对一体化消能工水力特性的影响

为探求高水头、大单宽流量下坝面坡度对一体化消能工水力特性的影响,以阿海水电站为原型,采用三维k-ε双方程紊流模型,引入水气两相流VOF计算方法,利用几何重建格式来迭代生成自由水面,对1∶0.80、1∶0.75、1∶0.65三种阶梯面坡比进行数值模拟研究。结果表明:①最大负压值均位于首级阶梯立面凸角下1/4附近,并随坡度增加而增大。坡度为56.98°时,最大负压值为61.02 kPa,超过了6×9.81 kPa。②水流空化数在宽尾墩水舌出口位置出现最小值,空化数随坡度变陡而减小。坡度为56.98°时,空化数最小为0.358。坡度为51.34°时,空化数最大,为0.381。③随着阶梯溢流坝坝面坡度变缓,消力池最大临底流速增大。当坡度为51.34°时,消力池最大临底流速最大,达到26.84 m/s,超过了25 m/s,易发生冲磨破坏。当坡度为56.98°时,消力池最大临底流速最小,为24.00 m/s。消力池尾坎前最大临底流速随坡度增加而减小,坡度为56.98°时最小,为9.63 m/s;坡度为51.34°时,消力池尾坎前最大临底流速最大,为9.96 m/s。④坡度的变化对一体化消能工消能率的影响不大,坡度从51.34°增加到56.98°,消能率只提升0.15%。

面膜堆石坝不同品种土工膜力学特性

针对面膜堆石坝主体防渗材料常用的几个品种土工膜力学性能,展开了土工膜单向拉伸、液胀、耐局部划痕损伤和适应颗粒垫层变形能力的试验性研究。试验分析成果表明:1.0 mm厚的膜材中PVC-HX膜的杨氏模量、应力应变线弹性区间和适应变形能力方面具有一定优越性;划痕长度、方向和深度占膜厚比值相同的条件下,TPO膜耐局部划痕损伤能力较强,PVC-HX膜仍展现良好的耐损伤极限强度和极限延伸率,能够满足膜防渗结构力学性能要求;厚度大于0.8mm的HDPE/PE膜刚度偏大,适应变形和耐局部划痕损伤能力偏低,不适用于高水头压力下多孔隙介质垫层的膜防渗结构。试验成果分析表明膜厚大于1.0mm的PVC-HX膜和TPO膜在高面膜堆石坝膜防渗结构中应用具有潜在优势,工程设计厚度不大于0.8 mm的土工膜可优先选择HDPE/PE膜。

阿克肖水库工程坝基深厚层湿陷性粉土分析与处理措施

针对阿克肖水库大坝基础能否直接或经过处理后坐落在湿陷性粉土深覆盖层上的问题进行分析研究,并对坝基的强力夯实、预先浸水、表层换填+强力夯实、全部挖除粉土等处理方案进行可行性分析,最终采取全部挖除粉土的方案。2018年11月下闸蓄水投入运行,经施工期、运行期监测,坝体沉降值在常规允许范围内,运行情况良好。

低液限粉土填筑路堤质量控制

对低液限粉土的土质进行了分析,阐述了低液限粉土的工程特性,介绍了低液限粉土填料路堤的施工工艺流程,探讨了低液限粉土填筑路堤的质量控制措施及施工注意事项,以保证低液限粉土路堤的工程质量。

基于地下磁流体探测的坝堤渗漏监测研究

水坝是水利工程的重要组成,随着水坝的长期运行,各部位受外界因素的不断影响,渗漏引起的事故频频发生。对坝堤渗漏进行监测并及时发现渗漏异常成为当前研究的重点课题。传统渗漏监测方法与勘测矿产的手段类似,并不能精准地测量到渗漏数据。基于国内外研究进展,地下存在天然电磁场,因此提出一种地下磁流体探测方法,有效地测量坝堤渗漏信息。首先对地下磁流体探测原理和工作设备进行研究,随后设计了监测电路及渗漏监测装置。希望为今后堤坝渗漏监测研究提供参考。

基于数值模拟的混凝土坝渗透溶蚀劣化时空特征

针对混凝土坝长期服役过程中的渗透溶蚀问题,在COMSOL平台上分别选用达西定律模块和对流—扩散方程模块,建立了混凝土坝渗流场与钙溶解迁移场的耦合模型,研究了渗透溶蚀作用下混凝土坝劣化的时空分布规律,并对比研究了固液相钙处于平衡态和不平衡态两种情况下混凝土坝渗透溶蚀程度的差异性。数值模拟结果表明,混凝土坝的渗透溶蚀是一个由表及里的过程,主要溶蚀区为坝体上游侧;将基于接触溶蚀试验得到的固液平衡方程用于混凝土坝的渗透溶蚀模拟,得到的坝体渗透溶蚀程度将明显偏大。今后应重点研究固液相钙浓度不平衡态与平衡态之间的偏差距离与流速之间的关系。

乌拉泊水库开敞式溢流坝的设计

本文介绍了乌拉泊水库的开敞式溢流坝设计方法,使用WES曲线建立了溢流坝的顶部曲线;在对自由液面进行处理时,先对计算区域利用分区网格技术进行了网格划分,每个网格中速度分量及压力分量按RNGK-ε模型的SIMPLE算法确定;然后采用欧拉模型中的VOF方法确定自由面的位置,最后对水面线形状及流量系数进行了数值计算。

高液限粉土砾石防渗心墙施工控制参数的确定

结合印尼Jatigede大坝工程现场施工情况,简述了粘土心墙堆石坝高液限粉土砾石心墙施工控制参数的确定过程,提出了高液限粉土砾石防渗心墙的施工控制参数,可为类似工程提供一定的参考。

水口大坝液体静力水准监测系统改造及运行情况

介绍水口大坝液体静力水准监测系统更新改造方案及实施、运行情况。